浅析影响动力锂电池使用寿命的因素
来源：宝鄂实业
2020-02-13 14:04
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分析:影响动力锂电池使用寿命的因素
锂离子动力电池不能满足电动汽车的动力需求，因此需要使用多个电池串联并联动力电池组为电动汽车提供能量。从目前锂离子动力电池单体生产技术水平来看，生产过程中各种因素的影响会使同类型单体电池在电压、容量、内阻等方面出现故障。动力电池的功能取决于单个电池的功能，但绝不是单个电池功能的简单积累。由于单体电池的功能不一致，在电动汽车上反复使用时，动力电池会出现各种问题，导致使用寿命缩短。
受限于目前锂离子动力电池技术打开的瓶颈，对动力电池使用寿命的因素进行探讨，并处理相关问题，延长动力电池使用寿命是非常重要的。这将有助于锂离子电池在电动汽车中打开前进的锂离子动力电池使用动力。
影响电池单体使用寿命的因素
在电动汽车使用的动力电池的寿命结束时，电池的衰减被定义为其初始容量的20%。当动力电池在电动汽车上反复充放电时，由于锂离子电池内部持续的不良反应，导致电池本体的材料性能下降。这种下降是由于以下几个方面:电极材料晶格结构的变化;电极材料分解、脱落或腐蚀，形成活性物质还原;电解液分解消耗引起电导率下降、阻抗增大;由于负极演化或副反应，可分离的锂离子被消耗。增加的阻抗由于副作用的反应气体，不溶性材料，并结合剂改性和流体收集腐蚀。
单体不一致性对电池性能的影响
电池单体的不一致性主要发生在生产过程中，由于电池板的工艺水平、微孔率、活性物质的活化程度等差异较小。这种电池内部结构的不一致性会使同批次同类型电池的电压、容量、内阻不一定完全一致。将单个电池的不一致性对动力电池使用寿命的影响分为电压不一致性、容量不一致性和内阻不一致性。
在组装单个电池的过程中，假设电压不一致性较大，当低压电池与普通电池一起使用时，会形成电池的负载。因为并联的两个电池中都有低压电池，所以会相互充电，其他电池给电池充电。这种连接会导致低压电池容量小幅增加，高压电池容量大幅降低，相互充电时的能量损耗无法达到期望的外部输出。
在对电池进行分组之前，初始容量的不一致性已经被大大降低，尽管这个过程可以通过单独充电来平衡单个电池的初始容量的差异。然而，电动汽车的连续充放电周期在一定程度上扩大了这种不一致性。容量随循环衰减率的变化而变化，随电池循环次数的增加而变化越来越大。这将导致单个电池的容量衰减增大，整个电池组的容量衰减增大。
